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CN106673928A - 一种高温敏化乳化炸药及其制备方法 - Google Patents

一种高温敏化乳化炸药及其制备方法 Download PDF

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CN106673928A
CN106673928A CN201611191730.XA CN201611191730A CN106673928A CN 106673928 A CN106673928 A CN 106673928A CN 201611191730 A CN201611191730 A CN 201611191730A CN 106673928 A CN106673928 A CN 106673928A
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明提供一种可降低生产成本且提高炸药性能的高温敏化乳化炸药，包括如下重量份的原料制备而成：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份。本发明还提供上述高温敏化乳化炸药的制备方法。本发明的有益效果在于：将地沟油和废机油按一定比例与氯化石蜡、凡士林、米糠蜡、棕榈蜡和复合乳化剂混合，制成油相，实现地沟油与废机油的回收利用，降低生产成本，同时提高炸药的性能。

Description

一种高温敏化乳化炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及高温敏化乳化炸药及其制备方法。
背景技术
高温敏化乳化炸药生产线是采用敞开低转速粗乳搅拌和精乳器进行乳化，经静态分散器高温敏化，采用美国迪博泰自动装药机装药，装好药卷进行冷却，机器人垛码系统包装的自动化控制生产线。
乳化炸药是以氧化剂水溶液的微细液滴为分散相，悬浮在含有分散气泡或空心玻璃微球或其它多孔性材料的似油类物质构成的连续介质中，形成一种油包水型的特殊乳状液体系。乳化炸药制备有二种模式；一种是乳化、冷却、敏化(俗称中低温敏化温度45℃～65℃)、装药、包装生产模式，采用化学敏化时敏化时间长、炸药密度相对比较不易控制，特别是气温变化影响较大，生产过程中对发泡剂用量须经常调整，产品性能波动较大。另一种是乳化、敏化(俗称高温敏化温度85℃～100℃)、装药、冷却、包装，生产模式，采用化学敏化时敏化时间短(15s～60s)，炸药密度易控制，敏化时不受环境变体的影响，产品性能相对稳定。但高温敏化油相材料要比中低温敏化油相材料含量高，油膜强度要好，才易在高温保持较多较好的有效气泡。
目前高温敏化乳化炸药制备是水相为硝酸铵、硝酸钠、水。油相为失水山梨糖醇单油酸脂(Sspan-80)、聚异丁烯丁二酰亚胺(T152)、微晶蜡、石蜡、工业凡士林、机油。油相材料为石油制品，石油制品用于乳化炸药爆炸中，乳化炸药燃烧、爆炸时产生有毒气体污染空气，环境受污染，影响人们的身体健康。而我国石油贫乏，资源枯竭，消费量剧增。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可降低生产成本且提高炸药性能的高温敏化乳化炸药及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高温敏化乳化炸药，包括如下重量份的原料制备而成：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份。
本发明还提供上述高温敏化乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在90～115℃条件下加热：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在90～115℃条件下搅拌20～30min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在85℃～105℃的条件下搅拌10～20min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料混合并乳化后进行敏化，即得炸药。
本发明的有益效果在于：将地沟油和废机油按一定比例与氯化石蜡、凡士林、米糠蜡、棕榈蜡和复合乳化剂混合，制成油相，实现地沟油与废机油的回收利用，降低生产成本，同时提高炸药的性能。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：将地沟油和废机油按一定比例与氯化石蜡、凡士林、米糠蜡、棕榈蜡和复合乳化剂混合，制成油相，实现地沟油与废机油的回收利用，降低生产成本，同时提高炸药的性能。
本发明提供一种高温敏化乳化炸药，包括如下重量份的原料制备而成：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份。
地沟油是对各类劣质油的统称，一般包括潲水油、煎炸废油、食品及相关企业产生的废弃油脂等，如将下水道中的油腻漂浮物(地沟油)或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工而提炼出的油(潲水油)，以及劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工及提炼后产出的油；
棕榈蜡：外观淡黄至淡褐色脆性固体，相对密度0.996～0.998，熔点80～86℃，碘值5～14，其主要组成为高碳羟基酸的酯类。
米糠蜡：外观为淡黄色固体，溶点77～82℃，皂化值SV 75～90，酸值AV 1～10，碘值IV 1～13，含蜡90～95％，含油1-5％，胶杂质0-2％。
废机油可以是机油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质，也可以是机油逐渐变质生成了有机酸、胶质和沥青状物质。废机油的再生就是用沉降、蒸馏、酸洗、碱洗、过滤等方法除去机油里的杂质是有毒的物质。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将地沟油和废机油按一定比例与氯化石蜡、凡士林、米糠蜡、棕榈蜡和复合乳化剂混合，制成油相，实现地沟油与废机油的回收利用，降低生产成本，同时提高炸药的性能。
进一步，所述复合乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨糖醇单油酸脂的混合物。
进一步的，所述氯化石蜡选自70号产品。
进一步的，所述凡士林选自2号，优选的，其运动粘度为100℃为15mm2/s～30mm2/s、锥入度为25℃8mm～14mm。
进一步的，所述米糠蜡的溶点为77～82℃，所述米糠蜡中蜡与油的质量比为90～95∶1～5。
进一步的，所述棕榈蜡的熔点为80～86℃，其组成为高碳羟基酸的酯类。
本发明还提供一种高温敏化乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在90～115℃条件下加热：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在90～115℃条件下搅拌20～30min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在85℃～105℃的条件下搅拌10～20min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料混合并乳化后进行敏化，得炸药，具体的，是将炸药水相材料与炸药油相材料经泵送流量计量至粗乳搅拌器和静态精乳器混合进行乳化，经静态分散器高温敏化(温度90℃～110℃)，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
制得的炸药油相材料的技术指标：酸值≤3mgKOH/g、滴熔点60℃～75℃，含油量20～30％，运动粘度在100℃为20mm2/s～35mm2/s、水份≤0.5％。
进一步的，步骤4中，炸药油相材料与炸药水相材料的质量比为90～95∶5～10。
进一步的，所述炸药水相材料包括如下重量份的原料制备而成：硝酸铵75～80份，硝酸钠4～9份，水9.5～13份，固泡剂0.05～0.3份。
进一步的，所述炸药水相材料的制备方法具体包括：将如下重量份的硝酸钠4～9份、硝酸铵75～80份和固泡剂0.05～0.3份依次加入9.5～13份水中并在95～120℃条件下加热。
进一步的，所述固泡剂为十二烷基硫酸钠。
实施例1
一种高温敏化乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在90℃条件下加热：氯化石蜡1份，凡士林5份，米糠蜡10份，棕榈蜡5份、地沟油1份，废机油1份，复合乳化剂20份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在90℃条件下搅拌20min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在85℃的条件下搅拌10min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料按质量比90∶5混合后经泵送流量计量至粗乳搅拌器和静态精乳器混合进行乳化，经静态分散器高温敏化(温度90℃)，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
所述炸药水相材料的制备方法具体包括：将如下重量份的硝酸钠4份、硝酸铵75份和十二烷基硫酸钠0.05份依次加入9.5份水中并在95℃条件下加热。
实施例2
一种高温敏化乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在115℃条件下加热：氯化石蜡50份，凡士林40份，米糠蜡45份，棕榈蜡60份、地沟油30份，废机油30份，复合乳化剂60份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在115℃条件下搅拌30min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在105℃的条件下搅拌20min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料按质量比95∶10混合后经泵送流量计量至粗乳搅拌器和静态精乳器混合进行乳化，经静态分散器高温敏化(温度110℃)，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
所述炸药水相材料的制备方法具体包括：将如下重量份的硝酸钠9份、硝酸铵80份和十二烷基硫酸钠0.3份依次加入13份水中并在120℃条件下加热。
实施例3
一种高温敏化乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在105℃条件下加热：氯化石蜡25份，凡士林22.5份，米糠蜡27.5份，棕榈蜡32.5份、地沟油15.5份，废机油15.5份，复合乳化剂40份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在105℃条件下搅拌25min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在95℃的条件下搅拌15min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料按质量比92∶7混合后经泵送流量计量至粗乳搅拌器和静态精乳器混合进行乳化，经静态分散器高温敏化(温度100℃)，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
所述炸药水相材料的制备方法具体包括：将如下重量份的硝酸钠6份、硝酸铵75份和十二烷基硫酸钠0.2份依次加入11份水中并在105℃条件下加热。
以下实施例中，水相制备均为：用称重模块计量，在水相制备罐称480kg水加热70℃，起动搅拌搅拌，加入240kg硝酸钠，加入3272kg硝酸铵，用台称称8kg十二烷基硫酸钠加入溶化，加热98℃待固体完全溶化后，搅拌混合10min。
实施例4
台秤分别称氯化石蜡10kg，工业凡士林14kg，米糠蜡36kg，棕榈蜡24kg，地沟油18kg，废机油18kg，烷基酚聚氧乙烯醚(TX-4)30kg，失水山梨糖醇单油酸脂(SP-80)50kg，将氯化石蜡、工业凡士林1、米糠蜡、棕榈蜡放入化蜡槽加热熔化；放入搅拌罐在温度95℃，加入地沟油1、废机油、(TX-4)、(SP-80)搅拌混合25min制得复合油相，复合油相：酸值2mgKOH/g、滴熔点67℃，含油量28％，运动粘度在100℃为32mm2/s、水份0％。
将制得水相比油相按93.5∶6.5经泵送流量计量至粗乳搅拌器和精乳器静态精乳器混合进行乳化，送至静态分散器温度95℃敏化，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
产品性能：药卷密度1.09g/cm3～1.11g/cm3，爆速4856m/s，猛度17.2mm，殉爆距离6cm，做功能力281mL，撞击感度、摩擦感度爆炸概率≤2％，热感度不燃烧、不爆炸，炸药爆炸后有毒气体含量12L/kg。贮存12月产品符合国家标准《乳化炸药》GB/T18095-2000要求。
实施例5
台秤分别称氯化石蜡12kg，工业凡士林12kg，米糠蜡32kg，棕榈蜡28kg，地沟油22kg，废机油14kg，烷基酚聚氧乙烯醚(TX-4)20kg，失水山梨糖醇单油酸脂(SP-80)60kg，将氯化石蜡、工业凡士林1、米糠蜡、棕榈蜡放入化蜡槽加热熔化；放入搅拌罐在温度95℃，加入地沟油1、废机油、(TX-4)、(SP-80)搅拌混合25min制得复合油相，复合油相：酸值1.5mgKOH/g、滴熔点69℃，含油量25％，运动粘度在100℃为31mm2/s、水份0％。
将制得水相比油相按94∶6经泵送流量计量至粗乳搅拌器和精乳器静态精乳器混合进行乳化，送至静态分散器温度96℃敏化，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
产品性能：药卷密度1.10g/cm3～1.15g/cm3，爆速49120m/s，猛度17.5mm，殉爆距离6cm，做功能力285mL，撞击感度、摩擦感度爆炸概率≤2％，热感度不燃烧、不爆炸，炸药爆炸后有毒气体含量11L/kg。贮存12月产品符合国家标准《乳化炸药》(GB/T18095-2000)要求。
实施例6
台秤分别称氯化石蜡16kg，工业凡士林16kg，米糠蜡30kg，棕榈蜡26kg，地沟油26kg，废机油6kg，烷基酚聚氧乙烯醚(TX-4)10kg，失水山梨糖醇单油酸脂(SP-80)70kg，将氯化石蜡、工业凡士林1、米糠蜡、棕榈蜡放入化蜡槽加热熔化；放入搅拌罐在温度95℃，加入地沟油1、废机油、(TX-4)、(SP-80)搅拌混合25min制得复合油相，复合油相：酸值2.1mgKOH/g、滴熔点70℃，含油量23％，运动粘度在100℃为35mm2/s、水份0％。
将制得水相比油相按94.5∶5.5经泵送流量计量至粗乳搅拌器和精乳器静态精乳器混合进行乳化，送至静态分散器温度92℃敏化，自动装药机装药，装好药卷进行冷却，自动包装系统进行包装。
产品性能：药卷密度1.07g/cm3～1.13g/cm3，爆速4967m/s，猛度18mm，殉爆距离6cm，做功能力281mL，撞击感度、摩擦感度爆炸概率≤2％，热感度不燃烧、不爆炸，炸药爆炸后有毒气体含量10L/kg。贮存12月产品符合国家标准《乳化炸药》(GB/T18095-2000)要求。
综上所述，本发明提供的高温敏化乳化炸药及其制备方法的有益效果在于：将地沟油和废机油按一定比例与氯化石蜡、凡士林、米糠蜡、棕榈蜡和复合乳化剂混合，制成油相，实现地沟油与废机油的回收利用，降低生产成本，同时提高炸药的性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高温敏化乳化炸药，其特征在于，包括如下重量份的原料制备而成：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份。
2.根据权利要求1所述的高温敏化乳化炸药，其特征在于：所述复合乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和失水山梨糖醇单油酸脂的混合物。
3.根据权利要求1所述的高温敏化乳化炸药，其特征在于：所述凡士林的运动粘度为100℃时15mm2/s～30mm2/s，所述凡士林的锥入度为25℃时8mm～14mm。
4.根据权利要求1所述的高温敏化乳化炸药，其特征在于：所述米糠蜡中蜡与油的质量比为90～95∶1～5，所述米糠蜡的溶点为77～82℃。
5.根据权利要求1所述的高温敏化乳化炸药，其特征在于：所述棕榈蜡的熔点为80～86℃。
6.一种高温敏化乳化炸药的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将如下重量份的原料混合并在90～115℃条件下加热：氯化石蜡1～50份，凡士林5～40份，米糠蜡10～45份，棕榈蜡5～60份、地沟油1～30份，废机油1～30份，复合乳化剂20～60份，得熔化的油相蜡；
步骤2、将所述熔化的油相蜡在90～115℃条件下搅拌20～30min，得混合的油相蜡；
步骤3、向所述混合的油相蜡中加入油包水型复合乳化剂，在85℃～105℃的条件下搅拌10～20min，得炸药油相材料；
步骤4、将炸药水相材料与所述炸药油相材料混合并乳化后进行敏化，即得炸药。
7.根据权利要求6所述的高温敏化乳化炸药的制备方法，其特征在于：步骤4中，炸药油相材料与炸药水相材料的质量比为90～95∶5～10。
8.根据权利要求6所述的高温敏化乳化炸药的制备方法，其特征在于：所述炸药水相材料包括如下重量份的原料制备而成：硝酸铵75～80份，硝酸钠4～9份，水9.5～13份，固泡剂0.05～0.3份。
9.根据权利要求6所述的高温敏化乳化炸药的制备方法，其特征在于：所述炸药水相材料的制备方法具体包括：将如下重量份的硝酸钠4～9份、硝酸铵75～80份和固泡剂0.05～0.3份依次加入9.5～13份水中并在95～120℃条件下加热。
10.根据权利要求8～9任一项所述的高温敏化乳化炸药的制备方法，其特征在于：所述固泡剂为十二烷基硫酸钠。
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